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面对啤酒这一巨大的市场,发达国家的聚酯生产商和啤酒，生产商先后开发了各种提高PET阻隔性的方法。
1 采用等离子体技术在表面涂敷氧化硅软玻璃
图1 实验装置原理图
PET表面涂氧化硅，技术由日本的大日本印刷公司和东洋油墨公司1996年开发投入市场。此技术为在PET上涂一层高纯度硅氧化物,又称为镀陶瓷膜或GT膜,原理,见图1。通过电子枪蒸镀技术在PET表面制备氧化硅层(又叫软玻璃),除可获得极高的阻隔性,而且还具有透明性高、阻隔性不受温度和湿度的影响、可进行耐微波烘烤和高温蒸煮等优点。
2000年10月,Krones公司与Coca - Cola制瓶厂合作开发世界上第一台采用等离子体沉积氧化硅技术(Bestpe工艺)的设备,并投入使用。设备能力为处理20000个瓶/h (1.5L),见
图2 等离子体制备SiOx涂层瓶的工艺
Fig.2 Schematic diagram of SiOx coating deposition by PECVD2002年瑞典最大的啤酒厂Spendrup s公司,在获得卫生许可后,采用Glaskin工艺,在PET瓶内壁涂一层氧化硅( SiOx)生产的500mL已用于啤酒包装。SiOx作为的阻隔层,目前已在世界范围内不少公司得到应用。
2 PET涂无定型碳
法国的Sidel公司开发成功的等离子内表面无定型碳(类金刚石DLC)的涂复技术(ACTIS),组培瓶即用微波使乙炔等离子化并在PET瓶的内表面形成厚度0.1μm的无定型碳涂层,从而得到高阻隔性的,据称该涂复较普通对二氧化碳的阻隔性提高7倍、对氧的阻隔性提高30倍[ 7,9 ],甚至有的提高35倍[ 12 ]。用于啤酒包装时,其储存期可达4个月以上。而且含无定型碳涂层的和普通一样,极易回收利用,环保适应性好[ 13 ],是一种制备高阻隔性PET啤比较理想的方法。在2000年,中国包装协会塑料专业委员会济南年会上,Sidel公司曾在会上介绍了ACTIS技术及其10000只/h的处理装置。图3 制备高阻隔的生产线表面无定型碳的涂复技术除了用于啤酒包装外,也可应用于易氧化的茶水等商品的包装。日本北海道引进ACTIS
生产线,进行340m绿茶阻隔包装瓶生产,见图3。人们发现无定型碳中氢的存在对薄膜的柔韧性有较大的改进。近2年来,世界上又发展了无定型碳阻隔包装材料,即含氢无定型碳或碳氢化合物涂层,有的文献又称为氢化无定型碳( a - C: H) (类金刚石碳薄膜)。它的化学组成为: C1H0.25～0.5,含氢较无定型碳中氢高,与氧化硅及其它金属氧化物涂层相比,这种新的碳氢化合物涂层不但有光学透明性、低磨损、低摩擦、优良的气体阻隔性;并有非常好的柔韧性,玻璃瓶生产厂家再生收无任何困难,没有环境污染,而且有更高的力学强度。在PET上涂敷氢化无定型碳制成的啤酒瓶,可使啤酒保鲜期超过6个月,达到与玻璃瓶一样的效果,且成本
低于玻璃瓶。除此之外,有关资料还报道了日本生产设备厂家
日精ASB和等离子涂复设备生厂家(株)以及三菱商事塑料公司合作,开发成功与ACTIS相似的DL制备技术。经该技术处理的PET瓶的气体阻隔性,较未涂复的PET瓶提高10倍;日精ASB公司还在小试的基础上,采用DLC涂复装置与PET拉伸吹塑机PFS - 4B设备配套,实现了由瓶坯到拉伸吹塑以至表面处理的连续生产线,解决在高阻隔化的领域中,多层吹塑技术将面临表面涂布技术的严峻挑战。
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